Znajdź zawartość

Dzięki doskonale zachowanej skamielinie rośliny znalezionej w Patagonii naukowcom udało się zdobyć więcej informacji na temat pojawienia się i rozprzestrzenienia rodziny astrowatych (Asteraceae). Należą do niej znane i lubiane rośliny uprawne, np. sałata czy karczoch, popularne kwiaty, m.in. słoneczniki, stokrotki, chabry lub nagietki, a także ok. 23 tys. dzikich gatunków. Współcześnie występują one na wszystkich kontynentach poza Antarktydą, a szczególnie upodobały sobie klimat umiarkowany i większe wysokości w tropikach. O astrowatych nie można było dotąd zbyt wiele powiedzieć (polegano głównie na danych genetycznych), ponieważ znaleziono stosunkowo mało skamielin. Zespół doktor Viviany Barredy z Museo Argentino de Ciencias Naturales potwierdził, że Asteraceae pojawiły się na południowym superkontynencie Gondwanie ok. 50 mln lat temu. W regionie, który stał się dzisiejszą Patagonią, królował w owym czasie łagodny klimat subtropikalny: temperatury oscylowały wokół 19 stopni Celsjusza i było wilgotno. Warunki sprzyjały ewolucji większej liczby odmian astrowatych. Makroskamielina z Ameryki Południowej reprezentuje wczesny etap różnicowania Asteraceae. Dr Tod Stuessy z Uniwersytetu Wiedeńskiego, który napisał komentarz do artykułu opublikowanego przez naukowców na łamach Science, podkreśla, że jeśli nawet badacze zaakceptują tezę, że astrowate pochodzą z Ameryki Południowej, nadal nie wiadomo, jakim sposobem rodzina szybko skolonizowała całą planetę i stała się tak niesamowicie zróżnicowana.

Gondwana, południowy superkontynent, z którego wyłoniły się m.in. Afryka, Indie, południowo-wschodnia Azja, Ameryka Południowa, Australia i Nowa Zelandia, obróciła się na początku kambru o 60 stopni, co mogło mieć związek z tzw. eksplozją kambryjską, czyli nagłym pojawieniem się przodków sporej części (11 z 32) typów zwierząt. Naukowcy z Uniwersytetu Yale badali zapisy paleomagnetyczne z basenu intrakratonicznego ze środkowej Australii o nazwie Amadeus. Opierając się na kierunkach magnetyzacji starożytnych skał, odkryli, że ok. 525 mln lat temu cała masa lądowa Gondwany podlegała szybkiemu obrotowi o 60 stopni, z niektórymi rejonami osiągającymi prędkość co najmniej 16 (+12/-8) cm rocznie. Dla porównania – najszybsze przesunięcia, z którymi mamy do czynienia obecnie, wynoszą ok. 4cm na rok. Ross Mitchell, główny autor studium, zaznacza, że to pierwsza rotacja na dużą skalę, jaką przeszła Gondwana po uformowaniu. Przemieszczenie mogło być wynikiem tektoniki płyt albo tzw. prawdziwej wędrówki bieguna (mowa o teorii TPW od ang. true polar wander), podczas której cały płaszcz Ziemi aż do jądra zewnętrznego, czyli do głębokości ok. 3 tys. km, przemieszcza się w stosunku do osi naszej planety. Zjawisko to prowadzi do przesunięcia biegunów. Dyskusja na temat (względnej) roli tektoniki płyt i prawdziwej wędrówki biegunów w ruchu kontynentów Błękitnej Planety toczy się już od dziesięcioleci, a różne punkty widzenia zyskują przewagę w zależności od zdobytych niedawno dowodów. W tym przypadku zespół Mitchella sugeruje, że tempo ruchu Gondwany wykraczało poza normalną prędkość tektoniki płyt, którą ustalono na podstawie zapisów z ostatnich kilkuset milionów lat. Gdyby to zjawisko TPW spowodowało przemieszczenie, miałoby to sens. Jeśli do obrotu doszło na skutek tektoniki płyt, powinniśmy zaproponować całkiem nowe wyjaśnienia. Jaka by nie była przyczyna, masywne przesunięcie miało poważne konsekwencje. Po obrocie obszar stanowiący dzisiejszą Brazylię przewędrował np. od bieguna południowego do tropików. Mitchell sądzi, że tak duże ruchy mas lądowych wpłynęły na czynniki środowiskowe, np. stężenie węgla czy poziom oceanów.

O życiu w dawnych erach wiemy wciąż niewiele. Mimo rozwoju nauki wiele pozostaje niewiadomych, wiele w naszej wiedzy domysłów i niepewności. Przyczyna jest jedna: jak poznać życie sprzed milionów lat, kiedy niewiele po nim pozostało? Po dinozaurach pozostały tylko szkielety, po roślinach - odciski. O owadach i podobnych drobnych żyjątkach wiemy jeszcze mniej - były zbyt małe, by ich pozostałości przetrwały do dziś. Ale jest jedno źródło, które może dostarczyć nam bezcennej wiedzy na ich temat. Pamiętacie film Park Jurajski? Komara zatopionego w bursztynie? Tak, w tym miejscu film nie kłamał, takie znaleziska, choć wydobycie z nich krwi dinozaura nie jest realne, istnieją i dokumentują nam drobne życie sprzed 80 milionów lat. Problem jest jeden: jest ich niewiele i niełatwo je znaleźć. Ale oto właśnie pojawiła się wyjątkowa szansa na wzbogacenie naszej wiedzy. Olbrzymie pokłady bursztynu z okresu kredy odkryto na terenie dzisiejszej Etiopii. Co ważne, odkryte złoża są bardzo bogate w bursztyn z inkluzjami, czyli zatopionymi w nim owadami, żyjątkami, czy fragmentami roślin. Ale nie tylko samo bogactwo materiałów jest tu sensacją. Co ważne, dotychczas bardzo niewiele znajdowano bursztynu z okresu kredy, a zwłaszcza pochodzącego z mieszczącego się na południowej półkuli superkontynentu Gondwany, który później rozpadł się na Amerykę Południową, Afrykę, Indie i Australię. W odkrytych złożach już pracuje grupa około trzydziestu naukowców. To w kredzie pojawiły się pierwsze rośliny okrytonasienne, to wtedy wymarły paprocie drzewiaste i nasienne. W tym okresie rozwinęła się współczesna grupa ryb doskonałokostnych. Z jego końcem wymarły nie tylko dinozaury, ale wiele drobniejszych stworzeń, jak amonity i belemnity. Bez wątpienia wiele z tych przykładów flory i fauny będzie można odnaleźć w bryłach bursztynu, co pozwoli nam na wzbogacenie naszej wiedzy o ewolucji życia. Niewykluczone są też ciekawsze niespodzianki - już odnaleziono ponad trzydzieści egzemplarzy stawonogów z różnych rodzin, wiele pająków i owadów: osy, mrówki, ćmy, chrząszcze, czy rzadki okaz owada zwany zorapteranem. Badanie pyłków i fragmentów roślin da nam wgląd np. w ewolucję roślin okrytozalążkowych. Niewykluczone są też odkrycia w dziedzinie bakteriologii. Ale nie tylko inkluzje dostarczają nam nowych informacji. Gdy jedni badają zatopione w skamieniałej żywicy okazy, inni zajmują się analizą samego bursztynu. I tu są niespodzianki. Analiza chemiczna pokazała, że etiopski jantar jest bardzo podobny w składzie do bardziej współczesnego bursztynu mioceńskiego, znajdowanego w Meksyku i Dominikanie. Dotychczas znajdowane złoża z okresu kredy były żywicą roślin nagozalążkowych i różnią się bardzo od tych odkrytych w Etiopii. Nie wiadomo, jakie drzewa były źródłem odkrytego bursztynu, ale wg zajmujących się nim naukowców, były one bliższe bardziej nam współczesnym okrytonasiennym, mogły to być ich wczesne formy, lub być może nieznane dotąd drzewa iglaste, różniące się od dotychczas poznanych drzew z tego okresu. Badania trwają i pozostaje życzyć naukowcom, by takich zagadek znaleźli jak najwięcej. I by, oczywiście, udało się choć część z nich rozwikłać.

Mimo że tak się wcześniej wydawało, duże nieloty południowych kontynentów, np. emu, kiwi, kazuary czy strusie, nie mają jednego wspólnego przodka. Każdy gatunek odszczepił się od innego mającego zdolność do lotu poprzednika (Proceedings of the National Academy of Sciences). Edward Braun i zespół z Uniwersytetu Florydzkiego zaczęli badać bezgrzebieniowce (Ratitae), gdy zauważyli podczas analiz genetycznych, że nie tworzą one naturalnej jednolitej grupy. Zamiast tego należą do spokrewnionych, lecz odrębnych grup, obejmujących także ptaki latające, m.in. kusacze. Wcześniej bezgrzebieniowce stanowiły podręcznikowy przykład specjacji allopatrycznej, a więc powstawania nowych gatunków w wyniku odseparowania geograficznego. Bariera utrudnia wtedy fizyczny kontakt między populacjami, które ewoluują niezależnie. Sądzono, że praprzodek nielotów żył na Gondwanie, superkontynencie, z którego wyłoniły się m.in. Afryka, Indie, południowo-wschodnia Azja, Ameryka Południowa, Australia i Nowa Zelandia. Populacje, które trafiły na inne "kawałki" lądu, rozwijały się niezależnie i tak pojawiły się emu, strusie itp. Dysponując nowymi danymi, Braun uważa jednak, że było zgoła inaczej. Przodkowie bezgrzebieniowców sami przenieśli się, a konkretnie przefrunęli na południowe kontynenty już po rozpadzie Gondwany. Trzeba pamiętać, że proces rozchodzenia się płyt był powolny i ptaki nie musiały pokonywać ogromnych odległości. Odkrycie Amerykanów oznacza przeorganizowanie systematyki. Okazuje się, że emu są bliżej spokrewnione z latającymi kusakami niż z innymi nielotami. Poza tym bezgrzebieniowce to efekt ewolucji równoległej. Różne gatunki, które zamieszkiwały odmienne środowiska, zaczęły się zmieniać w bardzo podobny sposób. Czemu tak się stało? Aby to sprawdzić, trzeba zbadać geny leżące u podłoża ścieżek rozwojowych poszczególnych bezgrzebieniowców.

Kiedy w późnej jurze (ok. 140 mln lat temu) doszło do rozpadu prakontynentu Gondwany, Półwysep Indyjski poruszał się z rekordową jak na tak duży kawałek lądu prędkością. Rocznie przesuwał się o 20 centymetrów, czyli o 5 razy szybciej niż inne tego typu twory. Gdy nastąpiło zderzenie z dzisiejszą Azją, powstały Himalaje. Najwyższe góry Ziemi są więc wynikiem imponującej katastrofy... Skąd taka prędkość? Zespół Rainera Kinda z GeoForschungsZentrum w Poczdamie (GFZ) tłumaczy, że pióropusz płaszcza, który zniszczył Gondwanę, miał największy wpływ właśnie na płytę indyjską. Doprowadziło to do stopienia jej najgłębszych warstw, których ciężar spowalnia w normalnych warunkach ruch kontynentów. Pozostałe fragmenty Gondwany, m.in. część obszaru Ameryki Południowej, Afryka z Madagaskarem i Półwyspem Arabskim, Antarktyda i Australia, przemieszczały się przeciętnym tempie (Nature). Grubość litosfery Indii to 100 km, podczas gdy w przypadku większości kontynentów wynosi ona od 180 do 300 km. Niemcy wyznaczyli grubość poszczególnych powłok ziemskich, wykorzystując różnice gęstości. Pod litosferą znajduje się gorętsza astenosfera (temperatura jej skał jest bliska ich temperaturze topnienia). Odbija ona fale sejsmiczne z powrotem ku powierzchni. Wg Kinda, to bardzo dokładna metoda.